摘要
中国作为世界第一大代工厂国家，欧美等国不断地在中国的土地上建起了一座座的工厂，其中不乏有很多污染程度很高的大中小型轻重工产业，例如车厂、有色金属冶炼厂、电子厂等等，上至上游供给端材料的提纯冶炼，下至中游产品的制造，其中需要消耗大量的水资源且加工过程中排放了大量的污水进入山川河流，造成了土地与水质的严重污染。由于污水处理技术与设备的不成熟，严重的水资源短缺与污染问题正困扰着我国，低效、高投入、高故障率的污水处理设备与欠缺的技术一直是我国的短板，也成为了我国当前发展形势下需要及时、科学、持续解决的一道难题。
本次电气工程及其自动化毕业设计基于解决我国体量庞大的污水无法实现高效的利用的问题，通过设计可编程控制器(PLC-S7-200)与仿真软件（组态王6.55）相结合的形式，对城市内集中排放的污水实现自动化的监控和处理功能。在符合制定的步骤要求下，结合我国当前污水处理技术的工艺特点和系统整体的控制要求，利用SBR技术使城市污水在SBR池的催化作用下实现曝气充氧环节、利用组态王来模拟现场的实时过程并监控反馈数据、利用西门子PLC-S7-200来自动化控制整个城市污水处理系统。在实践过程中，将多学科最新的技术进行了结合，其中涉及到自动化、计算机、信息通讯、故障诊断等专业技术。根据运行结果，展现出所设计的PLC城市污水处理系统具备简易的操作性、较强的适应能力和较高的安全可靠性。实现了系统的自动化管理以及故障的自检、判断、处理方面的功能。基于上述的研究,由组态王的仿真演示得以看出它的功能已经基本满足城市污水处理工程的使用。
关键词：西门子PLC；组态王6.55；城市污水处理；SBR技术
目录
1绪论1
1.1课题背景及意义1
1.2国内外城市污水处理研究现状1
1.3 SBR污水处理工艺介绍2
1.4本次毕业设计的主要工作3
2设计方案的确定5
2.1 PLC的简介5
2.2 PLC的设计步骤5
2.3城市污水处理系统控制框图6
2.4 SBR污水处理工艺设计步骤7
3硬件的设计9
3.1选择PLC 9
3.2硬件电路接线图9
3.3 PLC扩展模块接线图10
3.4 SBR污水处理系统设备介绍11
3.5 SBR污水处理设备的流程图12
3.5.1各类池及泵的运行流程判断12
3.5.2污水的泥水排出过程的流程判断16
3.5.3水质检测工序的流程判断17
4软件部分的设计18
4.1 I/O分配表18
4.2 PID算法19
4.2.1 PID简介19
4.2.2 PID公式19
4.2.3 PID存在的意义19
4.3梯形图的设计20
4.3.1 S7—200程序梯形图21
5组态王监控现场的实现26
5.1组态王简介26
5.2此任务下组态王的创建流程27
5.2.1创建新工程27
5.2.2设计画面28
5.2.3定义I/O口设备30
5.2.4构造数据库31
5.2.5建立动画连接33
5.3组态王6.55的运行和调试34
5.3.1基于组态王模拟的系统各功能展示35
5.3.2系统运行测试37
总结40
致谢41
参考文献42
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